永磁同步电机直接转矩控制及控制性能研究.doc

第五章 永磁同步电机直接转矩控制及控制性能研究 矢量控制和直接转矩控制是交流电机的两种高性能控制策略 在永磁同步电机驱动控 制中的应用与研究己受到众多学者的广泛关注 为了能够更好研究永磁同步电机的控制性 能 提高永磁同步电机调速系统的动静态性能 本章针对永磁同步电机直接转矩控制系统 从空间电压矢量出发 在第四章建立永磁同步电机不同的坐标系下的数学模型的基础上 研究永磁同步电机直接转矩控制和空间电压矢量调制直接转矩控制的理论和实现方法 并 进行仿真实验研究 分析控制策略的正确性 24 30 本文研究的转鼓实验台的恒转矩控制方式和惯量模拟控制方式 均采用空间电压矢量 调制直接转矩控制策略对交流测功机 即永磁同步电机 进行模拟加载 5 1 永磁同步电机直接转矩控制基本理论 5 1 1 永磁同步电机在x y坐标系下的数学模型 将永磁同步电机在同步旋转坐标系中磁链 电流和电压矢量关系表示在图5 1 即图4 1 中所示 图中定义 为转矩角 即定子磁链和转子磁链之间的夹角 d q为与转子磁场 速度 r 同步旋转的坐标系 d 轴指向转子永磁磁链 f 方向 x y为与定子磁场速度 e 同 步旋转的坐标系 x轴指向定子磁链 s 方向 假设x轴超前d轴时转矩角为正 在忽略定子 电阻的情况下 转矩角即为功角 当电机稳态运行时 定 转子磁链都以同步转速旋转 因此 在恒定负载的情况下转矩角为恒定值 当电机瞬态运行时 转矩角则因定 转子旋 转速度不同而不断变化 31 32 r e r s f A d q B C x y sddi L sqqi L 图5 1 永磁同步电机坐标系 由图5 1可推导出转矩角的表达式为 tan tan 11 fdd qq sdsq iL iL 5 1 式中 sd sq 定子磁链在d q坐标系下的分量 Wb f 转子永磁磁链 Wb id iq 定子电流 is 在d q坐标系下的分量 A L q 定子电感的d轴分量 即交轴电感 H s L L d 定子电感的q轴分量 即直轴电感 H s L 将d q坐标系中物理量转换到x y坐标系 可以得到 q d y x F F F F cossin sincos 5 2 反变换为 y x q d F F F F cossin sincos 5 3 式中 F 可以代表电压 电流 磁链 1 x y参考坐标系下的转矩表达式 33 34 由图5 1可知 s sq sin 5 4 s sd cos 5 5 式中 s 定子磁链幅值 又由第四章的电磁转矩T e的矢量形式表达式 ss p e i n T 2 3 式中 is 定子电流 A 定子磁链 Wb s 综合式 5 2 5 4 5 5 将 5 2 代入电磁转矩T e的矢量表达式可以得到x y轴系的转矩 表达式 sincos cossin 2 3 yxsqyxsd p e iiii n T 2 3 2 2 s sq y s sqsd x s sd y s sqsd x p iiii n ys p i n 2 3 5 6 式中 ix iy 定子电流is在x y坐标系下的分量 A np 电机极对数 式 5 6 表明 如果定子磁链幅值恒定 那么转矩正比于定子电流的y轴分量 2 x y坐标系下的磁链表达式 将式 5 3 的磁链变换式和电流变换式代入磁链方程的矩阵形式 即第四章的式 4 30 0 1 0 0 f sq sd q d sq sd i i L L 可得 0cossin sincos 0 0 cossin sincos f y x q d y x i i L L 5 7 式中 定子磁链在x y坐标系下的分量 Wb x y 经变换得 sin cos cossin sincos cossin sincos f y x qd qd y x i i LL LL 5 8 即 sin cos cossincossincossin cossincossinsincos 22 22 f y x qdqd qdqd y x i i LLLL LLLL 5 9 3 x y坐标系下的定子电流表达式 36 103 由于定子磁链定向于x轴 有0 y 求解式 5 9 可得x y坐标系下 sx 的定子电流表达式为 2sin 2cos sin2 qd qdqdf x LL LLLL i 5 10 2sin sin2 2 1 qdsqf qd y LLL LL i 5 11 将式 5 10 式 5 11 代入式 5 6 得到d q坐标上的转矩表达式为 2sin sin2 4 3 dqsqfs qd p e LLL LL n T 5 12 由电机的转矩表达式可知 电机的转矩可分为两部分 前一部分为电机的电磁转矩 它由电枢交轴电枢反应产生 后一部分为电机凸极结构产生的磁阻转矩 对于本文中采用 的隐极式永磁同步电机来讲 Ld Lq Ls 转矩中的磁阻分量为零 转矩表达式为 sin 2 3 sin 2 3 0 t L n L n T fs s p fs s p e 5 13 式中 定子磁链相对于转子磁链旋转角速度 rad s 0 转矩角变化前一时刻的初值 rad 从式 5 13 可知 当定子磁链保持幅值恒定时 转矩角从 90 变化到90 时 电机转矩随 着转矩角增大而增大 且转矩角为90 时 转矩达到最大 对式 5 13 的两边求导 电机转矩在t 0时刻的增长率为 0 0 cos 2 3 fs s p t e L n dt dT 5 14 当转矩角在 90 90 电机稳定运行工作区 此时电动状态工作段为0 90 范围内变 化时 式 5 14 右边总为正 表明转矩随着转矩角增加而增加 28 29 5 1 2 永磁同步电机直接转矩控制系统 直接转矩控制是继矢量控制技术之后发展起来的又一种新型的具有高性能的交流变频 调速技术 它摒弃了矢量控制中电流解耦的控制思想 去掉了PWM脉宽调制器和电流反馈 环节 通过检测母线电压和定子电流 直接计算出电机的磁链和转矩 并利用两个滞环比 较器 直接实现对定子磁链和转矩的解耦控制 29 37 38 永磁同步电机直接转矩控制系统如 图5 2所示 dc U PMSM 开关表 滞环 比较器 6 1 32 6 4 5 滞环 比较器 磁链估计 坐标变换 3 2 sd sq sd i sq i sd U sq U 逆变器 转矩估计 sd i sq i 速度 估计 时变转矩 计算 i dc U A I B I CBA SSS s s r T T n n 设定转矩 图5 2 永磁同步电机直接转矩控制系统 工作原理及控制过程如下 1 由传感器检测逆变器的直流母线电压和电机的两相电流 经坐标变换和系统控制 规律 计算出电机反电势 对其积分以实现对定子磁链的估计 2 根据估计的磁链和实测电流来计算电机的瞬时转矩 3 根据d q轴定子磁链来判别其位置所在的扇区 i 4 电机的转速可通过光电编码器获得 也可通过定子磁链的旋转速度估计得到 实 现无速度传感器运行 5 若电机要求在给定转矩下运行 转矩给定值 T与实时计算出来的瞬时转矩T相 比较后 经滞环比较器产生转矩控制状态量 6 若电机要求在时变转矩 即实验台的惯量模拟方式 下运行 电机实际转速与由 车速换算得到的给定速度比较后 经PI调节器输出电机转矩给定 转矩给定与实时计算出 来的瞬时转矩相比较后 经滞环比较器产生转矩控制状态量 7 定子磁链给定值与实际值比较后得到的偏差经滞环比较器产生磁链控制状态量 8 通过三个控制信号 i 从开关表中综合选取电压矢量 输出逆变器驱动控 制信号 1 空间电压矢量 22 27 在直接转矩控制中 电机的定子磁链是通过控制电机的端电压来加以控制的 图5 3是 电压型逆变器供电的永磁同步电机直接转矩控制系统的主电路 由于逆变器的开关是由自 关断器件构成的 而且每相桥臂的开关器件是互锁的 因而六个开关器件的工作状态并不 完全独立 实际上只有三个独立变量 这样逆变器可以用三个单刀双投开关SA SB和SC表 示 当SA 1时 表示逆变器的A桥臂的上开关闭合 下面开关断开 当SA 0时 则情况相 反 这样根据SA SB和SC为0或为1 可以组合出8个状态Us SA SB SC 这8种状态可以 分成两类 一类是6种所谓的工作状态 六个非零矢量 又称运动矢量 它们的特点是三 相负载并不都接到相同的电位上去 另一类是零开关状态即两个零矢量 000 111 它们的特点是三相负载都被接到相同的电位上 所得的负载电压为零 如表5 1和图5 4所 示 PMSM dc U A S B S C S A i B i C i 100 1 U 101 6 U 110 2 U 010 3 U 001 5 U 011 4 U d q 000 0 U 111 7 U 图5 3 电压型逆变器 图5 4 空间电压矢量 表5 1 逆变器的8种开关组合状态 状态01234567 SA01010101 SB00110011 SC00001111 六个非零矢量的幅值均为Ud Ud是直流母线电压 依次相隔60度 对应不同导32 通方式 电机输入电压综合矢量 依据磁势不变原则 可表示为式 5 15 如果是正交变 换系数则为 32 3 2 3 4 3 2 j C j BAdCBAs eSeSSUSSSU 5 15 2 空间电压矢量对定子磁链的控制 22 35 永磁同步电机在静止坐标系下的u i磁链模型为 dtiRU ssss 5 16 在中 高速时 若略去定子绕组的电阻和漏感 公式 5 16 可以转化为如下形式 0sss dtU 5 17 公式 5 17 中 0s 表示定子磁链的初始值 通过该式得知 定子磁链综合矢量 s 将 沿着电压综合矢量Us的方向 以正比于输入电压的速度移动 通过逐步合理地选择电压矢 量 可以使定子磁链矢量 s 的运动轨迹纳入一定的范围 沿着预定的轨迹移动 图5 5所 示是定子磁链矢量随着选择电压矢量的不同而运动的轨迹 通过选择合适的电压矢量 可 使得磁链幅值在给定值 s 和允许的偏差 s 的范围内变化 使其平均值基本保持不 变 而其旋转转速则通过改变有效电压矢量和零矢量的作用时间比例加以调整 在磁链旋转过程中 在每一个阶段施加什么电压矢量 不但要依据磁链偏差的大小 而且还要考虑磁链矢量的方向 由于逆变器的输出电压矢量依次各相差60 为了便于选取 把空间分成6个区域 见图5 4 每个区域所包括的范围是 6 12 6 32 mmm 5 18 对应不同的工作区域 应选择不同的工作电压矢量 例如当 s 处于区域 时 为了控 制 s 沿顺时针方向旋转 应当选择U5 001 和U6 101 当磁链幅值达到上限 ss 时选择U5 001 当磁链幅值达到下限 ss 时选择U6 101 反之 当需要磁链作逆时针运动时 对应区域 时应当选取U3 010 和U2 110 而零矢量在 一个控制周期内 不会对磁链产生影响 磁链将不发生移动 在实际控制中 可根据磁链所在的区域和磁链的旋转方向列出保持磁链基本恒定的开 关表 再根据实际运行条件随时选用 U3 U1 U2 U3 U3 U3 U1 U6 U1 U2 U2 U2 U4 U4 U4 U5 U5 U5 U5 U6 U6 U6 U1U4 图5 5 定子磁链的轨迹 3 空间电压矢量对转矩控制 在磁链保持基本不变的情况下 式 5 13 和式 5 14 表明电机的转矩和转矩增长 率都可以通过控制定 转子磁链之间的转矩角来实现 那末如何迅速地控制转矩角成为同 步电机直接转矩控制的关键 23 忽略定子电阻压降的影响且一个磁链的变化量远小于磁链 幅值的情况下 可推导出一个控制周期内转矩角的变化表达式如下 ttU rs 1 5 19 T 5 20 式 5 19 表示转矩角的变化量由两项组成 即电压矢量使定子磁链空间位置变化量 和转子旋转造成转子磁链位置变化量 由于转子机械时间常数大 在一个控制周期 T时间 内 可认为转子位置没有改变 即0 T r 因此 可以认为 电压矢量可以线性地改 变电机的转矩角 从而改变电机的转矩 例如在第一扇区时 空间电压矢量U2 U3增加转 矩 空间电压矢量U5 U6减少转矩 如果加零矢量 如前所说 磁链幅值不变 另在一个 控制周期内 0 s U 0 所以转矩不发生改变 4 转矩和磁链控制 直接转矩控制对转矩和磁链的控制要通过滞环比较器来实现 滞环比较器的运行原理 为 当前值与给定值的误差在滞环比较器的容差范围内时 比较器的输出保持不变 一旦 超过这个范围 滞环比较器便给出相应的值 转矩滞环和磁链滞环的控制原理 26 如图5 6所 示 a 转矩滞环 b 磁链滞环 图5 6 转矩和磁链滞环比较器 对于转矩滞环比较器来说 e T为给定转矩 为当前实际电磁转矩 e T eee TTT 转矩滞环有三个临界值 分别是 0 在临界值时 滞环输 e T e T 出信号变化规律如图5 6 a 所示 在滞环比较器控制下 稳态时转矩的变化示意图如图 5 7所示 磁链滞环比较器的控制原理与转矩滞环比较器类似 其有两个临界值 在临界值时 滞环比较器的输出信号如图5 6 b 所示 直接转矩控制中磁链滞环比较器的作用是保持 磁链幅值基本不变 在稳态下磁链幅值的波动应和转矩脉动相类似 在转矩滞环比较器和 磁链滞环比较器的共同作用下 定子磁链的运动轨迹应如图5 8所示 T e T e T e T 1 U 2 U 3 U 5 U 6 U 4 U d q d q s i s r n 图5 7 转矩脉动示意图 5 8 永磁同步电机定子磁链的轨迹 表5 2中转矩状态量 为1表示控制系统需要增大转矩 为 1时表示控制系统需要减 小转矩 同理 磁链的状态量 为1表示控制系统需要增大磁链 为0时表示控制系统需 要减小磁链 i 表示定子磁链所在空间的扇区 表5 2 采用运动矢量的逆变器开关表 1 2 3 4 5 6 1U2 110 U3 010 U4 011 U5 001 U6 101 U1 100 1 1U6 101 U1 100 U2 110 U3 010 U4 011 U5 001 1U3 010 U4 011 U5 001 U6 101 U1 100 U2 110 1 1U1 100 U2 110 U3 010 U4 011 U5 001 U6 101 和 的值由式 5 21 和式 5 22 确定 TTT TTT TTT kk ee ee ee 1 1 1 5 21 ss ss ss kk 1 1 1 5 22 式中 1 k 和 1 k 表示前一个控制周期转矩和磁链的控制状态 5 最优开关表 在永磁同步电机直接转矩控制中 零矢量的作用是保持当前转矩不变 根据所选运动 矢量和零矢量的不同 永磁同步电机开关表中的转矩可处于三种状态 增加 保持和减小 基于零矢量的作用 文献 48 提出了新的控制方案 将转矩滞环比较器改为一个三段比 较器 当实际转矩与给定转矩误差在给定误差环宽范围内时 选用零矢量以保持转矩输出 减小电机转矩脉动 从而改善电机稳态性能 开关表中转矩状态量 由式 5 23 决定 当 0 时 表示当前系统需要保持转矩输出 其开关表如表5 3所示 TTT TTT TTT k ee ee ee 1 0 1 5 23 表5 3 采用零矢量的新型开关表 1 2 3 4 5 6 1U2 110 U3 010 U4 011 U5 001 U6 101 U1 100 10U7 111 U0 000 U7 111 U0 000 U7 111 U0 000 1U6 101 U1 100 U2 110 U3 010 U4 011 U5 001 1U3 010 U4 011 U5 001 U6 101 U1 100 U2 110 10U0 000 U7 111 U0 000 U7 111 U0 000 U7 111 1U1 100 U2 110 U3 010 U4 011 U5 001 U6 101 新型开关表的制定原则与传统开关表类似 但有一点需要指出的是 当0 时 一 定输出零矢量 这是因为 直接转矩控制是针对转矩的控制 转矩的控制最为重要 而磁 链则在其次 一两个周期不控制不会影响效果 所以 当0 时输出零矢量以平滑转矩 波动 直接转矩控制最终通过三个控制信号 i 来综合选取电压矢量 既保证每个划 分扇区中转矩的最大变化 又保证定子磁链在一定范围内其平均值基本不变 综上所述 永磁同步电机转矩的控制原理实际上是在转子磁链恒定的情况下 通过控制定子磁链幅值 不变 控制定子磁链瞬时旋转速度来动态调整转矩角 使电机输出转矩跟踪给定转矩 5 2 永磁同步电机的空间电压矢量调制直接转矩控制方案 从控制角度看 传统的直接转矩控制 DTC 技术实际上是一种Bang Bang控制方法 针对定子磁链的幅值和转矩的误差 在一个控制周期内 传统的直接转矩控制只能在一个 扇区内选择和发出一个空间电压矢量 而这个矢量要同时控制磁链和转矩 通常情况下并 不能达到期望的最佳值 加上永磁同步电机是一个多变量 强耦合的非线性系统 非线性 解耦控制策略如精确线性化 滑模变结构 逆系统解耦等方法无法通过传统的直接转矩控 制技术来实现 36 因此 为了克服传统的直接转矩控制的缺点 实现非线性解耦控制 本 文采用空间矢量调制的直接转矩控制 SVM DTC 方案 空间电压矢量调制技术最早是由T G Habetler L M Tolbert等人于1992年提出并应用于 异步电动机直接转矩控制系统 其主要思想是在一个控制周期中选择相邻非零矢量和零矢 量 计算每个矢量的作用时间 从而合成所需的任意电压矢量 实现对转矩和磁链的无差 控制 而且与常规SPWM技术相比直流电压利用率有了很大的提高 更易于数字化实现 39 5 2 1 空间电压矢量合成 空间电压矢量合成原理在第四章4 2 3小节已有详细介绍 与DTC不同 SVM是利用六 个空间电压矢量把空间等分成了6个扇区的 由控制系统给出此时所需施加的空间电压矢量 Uout 称之为目标空间电压矢量 当目标空间电压矢量转到某个扇区时 便由形成这个扇 区的两个非零空间电压矢量和零矢量线性组合而成 如第1扇区 由U1 U2和零矢量合成 这样原有的6个空间电压矢量可以合成所需的任意方向任意大小的空间电压矢量 从而使 电机气隙磁通更好的逼近圆形 在每个扇区内 目标空间电压矢量Uout有着不同的合成公式 也就是说 目标空间电 压矢量落在不同的扇区 对应于不同的电压基本矢量来表示 在每个扇区内 可求得近似 表示目标矢量电压的两个基本电压开通持续的时间的公式 以图5 9为例 目标空间电压矢 量Uout落在第1扇区里 得到式 5 24 2 2 1 1 021 U T T U T T U TTTT out 5 24 110 2 U 100 1 U 22 TU TU out 11 TU TU out TUout 60 图5 9 空间电压矢量的分解 式中 T 一个控制周期 T1 T2 第1扇区两基本空间电压矢量U1 U2持续时间 T0 零矢量持续时间 Uout 目标空间电压矢量 分解后有式 5 25 60sinsin 60coscos 2 2 2 2 1 1 U T T UU U T T U T T UU out out 5 25 式中 U U 目标空间电压矢量Uout在 轴的分量 又知 DCout UUUU 3 2 21 5 26 可解得合成目标空间电压矢量的两基本空间电压矢量持续的时间为 U U T T UU U T T DC DC 3 33 2 2 1 5 27 式中 UDC 母线直流电压 V 以此推导其他扇区 可得到空间电压矢量在各个扇区的分解公式 设如下时间变量 3 1 3 1 3 2 UU U T c UU U T b U TU a DC DC DC 5 28 则在每个扇区 组成扇区的两个空间电压矢量所作用的时间列在表5 4中 表5 4 各扇区作用矢量及对应时间表 i XYT1T2 1 12ca 2 23b c 3 34a b 4 45 c a 5 56 b c 6 61 ab 其中 i 为目标空间电压矢量所处扇区 X Y分别为组成此扇区的空间电压矢量序号 T1 T2 为各个空间电压矢量作用时间 从理论上来说空间电压矢量脉宽调制技术可以生成任意方向的空间电压矢量 空间电 压矢量可以连续 磁链在不同位置可以根据控制方案选择不同的空间电压矢量 从而使磁 链轨迹完全为圆形 消除了转矩和磁链的脉动 但是由于一个控制周期只能施加一次端电 压 在实际运用中此控制算法每次都需要计算时间变量 大量的计算会延长控制周期 控 制周期的延长对于转矩波动的抑制很不利 反而影响控制效果 104 为了缩短控制周期 实际应用中采取对称规则采样技术 即在空间矢量合成时 采用 细分矢量方法 利用两个零矢量交替作用形成一个新的合成的空间电压矢量 以减少转矩 和磁链的波动 第 扇区矢量合成如图5 10所示 11 5 0UT 00 25 0UT 22 5 0UT 00 25 0UT 00 25 0UT 00 25 0UT 22 5 0UT 11 5 0UT 图5 10 空间矢量合成方法 为了削弱谐波 我们将初始八个空间电压矢量分成三类 奇数矢量组S1 100 010 001 偶数矢量组S2 110 011 101 和零矢量组 S0 000 S7 111 以合成第1扇区矢量为例 对于图5 10所示的矢量合成方法 开关序列产生 S0 SA SB S7 S7 SB SA S0 一个周期T内其矢量导通顺序及各相导通关系如图5 11 其 中T0为零矢量导通时间 T1为空间电压矢量U1 100 的导通时间 T2为空间电压矢量U2 110 的 导通时间 且T T0 T1 T2 同理可以得到其余各扇区的矢量合成 0 25 0T 1 5 0 T 2 5 0 T 0 25 0T A A 0 00 00 0 B B C C 1 10 00 01 11 10 01 11 11 11 11 10 01 10 00 0 0 00 00 0 图5 11 对称规则采样SVM波形图 5 2 2 SVM DTC的实现 根据上述讨论 如果已知合成目标空间电压矢量Uout或者是其在 坐标系下的分 量 U U就可以根据表5 4计算出两个空间电压矢量所作用的时间T1和T2 就可以方便地 实现空间矢量调制直接转矩 SVM DTC 数字控制系统 其中SVM算法步骤为 1 根据磁链的估算 判断合成目标空间电压矢量Uout所在的扇区 2 计算两个基本空间电压矢量所作用的时间T1和T2 3 根据对称规则采样方法产生三相SVPWM信号 图5 12为永磁同步电机的SVM DTC系统 该系统采用定子磁链和转矩误差的电压矢量 法 基本思想是 根据定子磁链与转矩的误差实时地控制定子磁链的幅值和将转矩保持在 一定的容差带内 据此 可以使用两个PI控制器来调整定子磁链的幅值和转矩 以获得合 成目标空间电压矢量Uout 从而实现永磁同步电机的SVM DTC控制 96 62 dc UPMSM 1 3 2 6 45 PI调节器 磁链转矩 计算 坐标变换 3 2 sd sq sd i sq i sd U sq U 逆变器 目标空间 电压矢量 s U s U PI调节器 i dc U A I B I s s r e T e T PI调节器 空间矢量 调制 U U 图5 12 永磁同步电机的SVM DTC系统 5 3 永磁同步电机直接转矩控制性能仿真研究 5 3 1 永磁同步电机直接转矩控制仿真模型 在MATLAB环境下建立永磁同步电机直接转矩控制仿真模型 如图5 13所示 仿真模 型中包括永磁电机本体模块 逆变器 开关表 坐标变换 磁链的估算 转矩的估算 转 矩的给定 涵盖了传统DTC控制的各组成部分 电机参数为 极对数np 12 直轴电感Ld 0 0011H 交轴电感Lq 0 0013H 永磁体磁势 f 0 108Wb 定子电阻Rs 0 015 转动 惯量J 25kg m2 初始加负载为 0 N m 额定功率P 250kW L T 图 5 13 永磁同步电机直接转矩控制仿真模型 5 3 2 永磁同步电机SVM DTC仿真模型 在整个仿真模型中 永磁电机部分和逆变器部分并不涉及到控制方法 在采用不同的 控制方法时 只需改动开关表部分 去掉滞换环比较器 改变控制策略即可实现永磁同步 电机的空间电压矢量调制直接转矩控制 SVM DTC 搭建永磁同步电机SVM DTC仿真 模型如图5 14所示 图 5 14 永磁同步电机SVM DTC仿真模型 5 3 3 恒转矩控制方式仿真 对转鼓实验台的恒转矩控制方式首先采用图5 13的直接转矩控制仿真模型进行仿真研 究 给定恒定转矩为4800N 运行时间为0 6s 图5 15是永磁同步电机直接转矩控制的转矩 响应曲线 当在0 29s时加入200Nm的干扰 干扰持续时间0 01s 其响应曲线如图5 16所示 可以看出 系统稳定时间为0 02秒 响应迅速 超调量很小 但是转矩有脉动较为严重 系统鲁棒性下降 转矩 Nm 时间 s 转矩 Nm 时间 s a 转矩变化原图 b 转矩变化10倍放大图 图5 15 转矩变化曲线 时间 s 转矩 Nm 时间 s 转矩 Nm a 转矩变化原图 b 转矩变化10倍放大图 图5 16 有干扰时转矩变化曲线 在转鼓实验台的恒转矩工况控制仿真中 采用图5 14的空间电压矢量调制直接转矩控 制 SVM DTC 仿真模型进行仿真研究 并更新SVM DTC系统的开关表 给定恒定转矩 为4800N 运行时间为0 6s 转矩仿真曲线如图5 17所示 可以看出 系统稳定时间为0 02 秒 系统响应迅速 转矩脉动在0 04 的范围内 在0 29s时加入200Nm